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供應(yīng)商：湖南麥克斯攪拌捏合設(shè)備有限公司

摘要
混合操作是固體箭發(fā)動機制造的重要工序,而立式捏合機是完成固體推進劑混合工藝的關(guān)鍵設(shè)備。針對固體推進劑混合特性及混合要求,本學(xué)位論文采用理論研究與工程實踐相結(jié)合的辦法,以立式捏合機為研究對象,綜合運用微分幾何學(xué)、流變學(xué)以及隨機過程理論等數(shù)理手段,以計算機數(shù)值模擬以及工程實驗分析為研究工具,進行了立式捏合機混合機理與設(shè)計方法及有關(guān)關(guān)鍵技術(shù)研究。 首先,詳細分析了固體推進劑混合特性以及混合要求,提出立式捏合機設(shè)計過程中需要解決的幾個關(guān)鍵問題。分析立式捏合機的工作原理,確定了立式捏合機性能分析與評價指標,為后一步研究工作的進行奠定基礎(chǔ)。 其次,分析立式捏合機槳葉的運動特性,確定立式捏合機槳葉三維造型方法;運用計算流體力學(xué)理論和有限元分析工具,建立立式捏合機混合過程有限元分析物理與數(shù)學(xué)模型,確定數(shù)值模擬的邊界條件,完成混合過程的數(shù)值模擬;對壓力場、速度場以及粘度分布場等模擬結(jié)果進行分析,由此確定立式捏合機混合過程數(shù)字分析與預(yù)測方法。 再次,通過理論分析與數(shù)值模擬,深入研究了攪拌槳葉傳動比、螺旋角以及設(shè)備的混合間隙等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)對立式捏合機混合性能的影響,提出這些參數(shù)的選用范圍與設(shè)計準則。研究結(jié)果表明:攪拌槳葉公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)角速度比值越小,立式捏合機的混合性能越好;當(dāng)空心槳葉螺旋角取42°~48°范圍內(nèi)的值時,立式捏合機具有的混合性能;混合間隙值越小,攪拌槳壁面和混合鍋鍋壁對物料的拖拽作用越明顯,設(shè)備的混合能力越強;各類間隙相等時,立式捏合機具有較好的混合性能。 接著,改變轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速、固體組分含量等工藝參數(shù)條件,進行立式捏合機混合過程數(shù)值模擬與分析,研究它們與設(shè)備混合性能的關(guān)系,通過混合均勻性工藝實驗,研究工藝參數(shù)與被混物料混合均勻性的關(guān)系,并對部分仿真結(jié)果進行了驗證,由此提出設(shè)計與制造過程中相關(guān)問題的解決手段。研究結(jié)果表明:非周期性地調(diào)整攪拌槳葉轉(zhuǎn)向,有助于提高立式捏合機的混合效率,改善被混物料的混合均勻性;轉(zhuǎn)速越高,立式捏合機的混合能力越強,混合效率越高,產(chǎn)品的混合均勻性越好,但對設(shè)備工作能力要求越高;適當(dāng)增大固體組分含量有助于改善立式捏合機的混合性能。 最后,對立式捏合機系統(tǒng)可靠性分析、評估與改善方法進行了系統(tǒng)、深入的研究。在假定可靠性信息確定的前提下,以立式捏合機及其子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能分析為基礎(chǔ),建立系統(tǒng)與子系統(tǒng)的可靠性分析方法,并以狀態(tài)監(jiān)測子系統(tǒng)為例對該方法進行驗證與分析。由于立式捏合機系統(tǒng)及其零部件在試驗數(shù)據(jù)匱乏以及可靠性信息存在不確定性,論文提出一種基于貝葉斯理論、考慮統(tǒng)計不確定性影響的零部件與系統(tǒng)可靠性評估方法,工程實例表明該方法具有一定的先進性。在上述研究的基礎(chǔ)上,提出立式捏合機可靠性、安全性改善方法與手段。工程實例表明,文中所提的系統(tǒng)可靠性分析與評估方法對立式捏合機可靠性設(shè)計與分析具有指導(dǎo)意義。 本課題的研究為立式捏合機的設(shè)計、制造與使用提供理論依據(jù)和指導(dǎo)方法,不僅對固體推進劑混合設(shè)備技術(shù)的發(fā)展和完善具有重要的理論意義,而且將這些研究成果直接應(yīng)用生產(chǎn)實踐具有重要的現(xiàn)實意義和實用價值。

DEMIX立式捏合機的基本原理

DEMIX立式捏合機是帶有兩個螺旋形刀片的重型捏合裝置。刀片垂直安裝并懸于釜體頂部的傳動部件上，只有刀片部分與物料接觸。設(shè)備運行時，其中一套刀片繞另一套刀片作行星式旋轉(zhuǎn)運動，兩套刀片不斷貼合和剝離，物料在釜內(nèi)空間受強制性的剪切、揉捏、折疊等作用被反復(fù)剪切、擠壓、拉伸成薄片。

DEMIX立式捏合機擁有多項先進的核心技術(shù)和專利，采用先進的創(chuàng)新理念、高標準的工藝要求生產(chǎn)。本設(shè)備對高粘度復(fù)合材料（如牙體樹脂材料、芯片導(dǎo)熱硅膠、航空系統(tǒng)新型復(fù)材等）的混合、混煉有很好的效果。全球能做好立式捏合機的廠家并不多，國內(nèi)大多數(shù)客戶基本依靠進口設(shè)備。麥克斯專業(yè)從事高粘度攪拌設(shè)備研發(fā)生產(chǎn)多年，針對高粘復(fù)材研制的立式捏合機可以完全取代臥式捏合機和同型進口設(shè)備。

▋ DEMIX立式捏合機的性能特點

01.捏合刀片垂直安裝在釜體頂部，只有刀片、釜體與物料接觸，不會有雜物污染物料；

02.刀片以不同速度作行星式公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)運動，攪拌沒有死角，效率高，成品均勻度高；

03.刀片配合間隙低至2毫米，刀片與物料接觸面大，能提供強大的剪切力和搓揉效果；

04.刀片和釜體內(nèi)壁經(jīng)精加工并拋光至鏡面，可鍍防腐、耐磨涂層，增強表面抗酸堿和磨損度，更容易清洗；

05.設(shè)備密封件和軸承不與物料接觸，因此不會因物料腐蝕造成漏油、漏真空、軸承損壞和污染物料等情況；

06.采用國際品牌變頻器，電機運行安全、穩(wěn)定、可靠、可定時；

07.釜體采用夾套，與溫控機連接，對物料進行穩(wěn)定的溫度控制；

08.機架與釜體可分開，主機可與多個釜體配合輪流使用，連續(xù)生產(chǎn)，提高效率；

09.主機與出料系統(tǒng)可通過平臺連接，桶體可以自由移動、出料簡單、清洗方便；

10.采用多種密封方式，可實現(xiàn)穩(wěn)定的真空和保壓控制，真空度低至-0.098MPa。

▋ DEMIX立式捏合機的產(chǎn)品優(yōu)勢

與臥式捏合機相比，立式捏合機有以下明顯的優(yōu)勢：

與行星攪拌機相比，立式捏合機有以下明顯的優(yōu)勢：

01.實現(xiàn)更高粘度（大于80萬CPs）和流動性差的物料混合；

02.解決高速分散對高分子鏈的破壞和過大扭矩可能導(dǎo)致的安全事故；

03.解決混合中高粘度物料的爬桿、堆集的問題。

▋ DEMIX立式捏合機的應(yīng)用領(lǐng)域

高粘度的彈塑性物料、不能有高速剪切和撞擊的物料混煉、捏合、硫化、破碎、分散、聚合等。如硅橡膠、丁基膠、熱熔膠、碳纖維復(fù)合材料、牙科樹脂陶瓷復(fù)合材料、工藥等材料生產(chǎn)領(lǐng)域。

▋ DEMIX立式捏合機的試驗圖片